KR20220116417A - Drpm with better propulsion ability - Google Patents

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KR20220116417A
KR20220116417A KR1020220101699A KR20220101699A KR20220116417A KR 20220116417 A KR20220116417 A KR 20220116417A KR 1020220101699 A KR1020220101699 A KR 1020220101699A KR 20220101699 A KR20220101699 A KR 20220101699A KR 20220116417 A KR20220116417 A KR 20220116417A
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Abstract

The present invention relates to a drone promoting the improvement of direction switch, posture maintenance, propulsion, and aviation distance. More specifically, the present invention relates to a drone made of a plurality of propellers and a plurality of motors, which is able to fly in the air by the rotation of the propellers in accordance with the induction of radio waves wirelessly received from a remote place, perform extended flight times and distances, and promote more efficiency in posture, direction switch, and propulsion. The drone is able to tilt in all directions by the combination of the tilting of two axes at right angles to each other. To this end, included are a tilting axis 1 and a tilting axis 2 placed at the center in a ring shape at right angles to each other. The tilting axis 1 composes a pivot axis between the inner circumferential surface of a tilting guide ring and the outer circumferential surface of a central unit. The tilting axis 2 composes a pivot axis between the outer circumferential surface of the tilting guide ring and the inner circumferential surface of a tilting connection unit ring.

Description

전력소모가 적은 드론{DRPM WITH BETTER PROPULSION ABILITY}Drone with low power consumption {DRPM WITH BETTER PROPULSION ABILITY}

본 발명은 전력의 소모를 줄이면서 비행을 할 수 있는 드론에 관한 것이다. 즉, 복수의 프로펠러 및 복수의 모터로 구성되어서, 원거리에서 무선으로 전파의 원격 유도에 따라 제어되어서 프로펠러의 회전에 의해 공중으로 비행하며, 전력소모를 줄여서 거리와 시간에 있어서 오래 연장 비행이 가능하고, 자세, 방향전환, 추진력이 보다 효율적인 드론과 관련된다.The present invention relates to a drone capable of flying while reducing power consumption. That is, it is composed of a plurality of propellers and a plurality of motors, and it is controlled according to the remote induction of radio waves from a distance wirelessly, and it flies in the air by the rotation of the propeller, and it is possible to extend flight for a long time in distance and time by reducing power consumption. , attitude, change of direction, and propulsion are associated with more efficient drones.

본 발명의 배경기술에는 드론(drone)에 관한 등록특허 제1853354호(2018.04.24)가 공개되어 있다.In the background of the present invention, Patent Registration No. 1853354 (2018.04.24) relating to a drone is disclosed.

구체적으로는 프레임(110), 메인프로펠러(130), 서브프로펠러(150)를 포함하여 이루어진다. 프레임(110)은 메인프로펠러(130)와 서브프로펠러(150)를 지지하는 지지수단이 된다. 비행의 대상이 되는 프레임(110)에는 프로펠러를 회전시키고 제어하는데 필요한 각종 부재가 설치된다. 비행시 항상 회전되는 메인프로펠러(130)는 내연기관(140)에 의해 구동되며, 필요한 경우에만 회전되는 서브프로펠러(150)는 모터(160)에 의해 구동된다. 따라서, 배터리(190)에 의해 비행과 방향전환이 동시에 수행되던 쿼드콥터와 비교하여 배터리(190)에 의한 비행시간의 제약이 완화되므로 비행시간(비행거리 포함)이 대폭 증가된다. 도 1 및 도 2를 참조한다.Specifically, it comprises a frame 110 , a main propeller 130 , and a sub propeller 150 . The frame 110 serves as a support means for supporting the main propeller 130 and the sub propeller 150 . Various members necessary for rotating and controlling the propeller are installed in the frame 110 that is the object of flight. The main propeller 130 that is always rotated during flight is driven by the internal combustion engine 140 , and the subpropeller 150 rotated only when necessary is driven by the motor 160 . Accordingly, as compared to a quadcopter in which flight and direction change are performed simultaneously by the battery 190, the flight time limitation by the battery 190 is relieved, and thus the flight time (including flight distance) is significantly increased. Reference is made to Figures 1 and 2 .

위 구성에서 제어 및 동작원리를 간소화 하기 위하여 4개의 프로펠러를 갖는 쿼드콥터는, 4개의 프로펠러 중 서로 마주보는 2개의 프로펠러가 같은 방향으로 회전되고, 다른 2개의 프로펠러가 반대방향으로 회전되면서 중심을 잡는다. 여기서, 각 프로펠러의 회전속도를 조절하는 것만으로 상승, 하강, 좌우 방향전환이 제어되므로, 외부에 마련된 리모컨의 무선 전파에 의해 제어되는 드론에 적합한다.In the above configuration, in order to simplify the control and operation principle, a quadcopter having four propellers is centered as two propellers facing each other are rotated in the same direction among the four propellers, and the other two propellers are rotated in the opposite direction. . Here, since the rising, falling, and left-right direction change are controlled only by adjusting the rotation speed of each propeller, it is suitable for a drone controlled by radio waves of a remote control provided outside.

한편, 하나의 동력 장치로 4개의 프로펠러를 서로 다른 회전속도로 회전시키기 어려우므로, 각 프로펠러마다 해당 프로펠러를 회전시키는 모터(160)가 설치된다. 쿼드콥터는 4개의 모터(160)를 이용해서 양력을 생성하면서, 방향전환도 수행하므로 전력 소모가 클 수밖에 없다. 따라서, 제한된 무게의 배터리(190)만으로는 충분한 비행시간을 확보하기 어렵다.On the other hand, since it is difficult to rotate the four propellers at different rotational speeds with one power device, a motor 160 for rotating the corresponding propellers is installed for each propeller. The quadcopter uses four motors 160 to generate lift while also performing a direction change, so power consumption is inevitably large. Therefore, it is difficult to secure sufficient flight time only with the limited weight of the battery 190 .

그리고 근접한 물체의 이동방향에 따라 이동방향을 선택하도록 제공된 등록특허 제1559898호 제공되어 있다.And there is provided Patent Registration No. 1559898, which is provided to select a moving direction according to the moving direction of an adjacent object.

본 발명은, 드론의 메인프러펠러가 양력을 생성하는 데에 주로 사용되고, 서브프러펠러가 자세 조절, 방향전환에 사용되어서, 방향전환이 필요없는 상황에서 메인프로펠러만 회전하여 양력을 발생하도록 전담, 작동하는 방법을 채택함으로서, 서브프로펠러의 전력의 소비를 줄이고, 더하여 별도로 서브프로펠러를 회전하여 드론의 자세를 다양하게 취할 수 있도록 한다.In the present invention, the main propeller of the drone is mainly used to generate lift, and the sub propeller is used for posture control and direction change, so that only the main propeller rotates to generate lift in a situation where no direction change is required, By adopting the operating method, the power consumption of the sub-propeller is reduced, and in addition, the sub-propeller is rotated separately to allow the drone to take various poses.

다른 구성을 지지지하는 프레임; 프레임의 중심에 설치되는 메인프로펠러; 프레임의 가장자리 단부에 설치되는 복수의 서브프로펠러; 메인프로펠러 또는 서브프로펠러의 회전을 제어하는 제어기와, 서브프로펠러를 회전시키는 모터에 전력을 공급하는 배터리 중 적어도 하나가 마련된 관리부;를 포함한다.frames supporting different configurations; a main propeller installed in the center of the frame; A plurality of sub-propellers installed at the edge end of the frame; and a management unit provided with at least one of a controller for controlling the rotation of the main propeller or the subpropeller, and a battery for supplying power to a motor for rotating the subpropeller.

서브프로펠러는 메인프로펠러에 의해 부양된 프레임의 자세 또는 이동방향을 조절하도록 모터에 의해 회전하고, 프레임에는 메인프로펠러가 설치되는 중심부, 중심부로부터 방사상으로 연장되고 메인프로펠러와 서브프로펠러를 연결하는 연결부가 마련되며, 중심부에는 메인프로펠러를 회전시키는 내연기관이 설치되고, 메인프로펠러에는 동축상에 설치되는 제1 프로펠러와 제2 프로펠러가 마련된다.The subpropeller is rotated by a motor to adjust the posture or movement direction of the frame lifted by the main propeller, and the frame has a central part where the main propeller is installed, a connection part extending radially from the central part and connecting the main propeller and the subpropeller. and an internal combustion engine rotating the main propeller is installed in the center, and the main propeller is provided with a first propeller and a second propeller installed coaxially.

제1 프로펠러에 연결된 제1 회전축과 제2 프로펠러에 연결된 제2 회전축이 프레임의 상측에 설치되고, 프레임의 하측에는 메인프로펠러를 회전시키는 내연기관이 설치된 중심부가 마련되며, 제1 회전축과 제2 회전축은 동축 상에 마련되고, 중심부에는 내연기관 회전축이 일방향으로 회전하면, 제1 회전축을 정방향으로 회전시키고, 제2 회전축을 역방향으로 회전시키는 동축반전모듈이 마련되며, 중심부의 하면에 내연기관이 장착되고, 내연기관으로 공급되는 연료가 저장되는 저장부가 내연기관의 하면에 장착되며, 내연기관과 저장부는 각 회전축과 동축 상에 배치되고, 내연기관에 의해 회전하는 제1 프로펠러 및 제2 프로펠러는 회전반력에 의한 프레임의 회전을 방지하고, 프레임을 부양시키는 양력을 생성하며, 중심부의 직경은 메인프로펠러의 전체 길이보다 작도록 구성된다.A first rotating shaft connected to the first propeller and a second rotating shaft connected to the second propeller are installed on the upper side of the frame, and a central portion in which an internal combustion engine for rotating the main propeller is installed is provided on the lower side of the frame, the first rotating shaft and the second rotating shaft is provided on the same shaft, and when the internal combustion engine rotating shaft rotates in one direction at the center, a coaxial inversion module for rotating the first rotating shaft in the forward direction and rotating the second rotating shaft in the reverse direction is provided, and the internal combustion engine is mounted on the lower surface of the center and a storage unit in which fuel supplied to the internal combustion engine is stored is mounted on the lower surface of the internal combustion engine, the internal combustion engine and the storage unit are disposed coaxially with each rotation shaft, and the first propeller and the second propeller rotated by the internal combustion engine rotate Prevents the rotation of the frame by the reaction force, creates a lift force to lift the frame, and the diameter of the center is configured to be smaller than the overall length of the main propeller.

복수의 연결부가 구비되고, 연결부의 연장 길이는 메인프로펠러의 회전반경보다 크며, 서브프로펠러는 연결부의 단부에 배치되거나, 연결부에 연결된 지지부에 배치되고, 연결부의 단부에는 서브프로펠러에 직결된 모터가 설치되며, 메인프로펠러 회전축과 서브프로펠러 회전축은 항상 서로 평행하게 유지되고, 관리부는 메인프로펠러와 서브프로펠러의 사이에서 연결부의 하면에 설치되며, 메인프로펠러의 회전에 의해 하측으로 밀린 공기가 관리부에 맞부딪치지 않도록, 관리부는 연결부의 길이 방향을 따라 연장되는 동시에, 연결부의 하면으로부터 연결부의 하측을 향해 메인프로펠러의 회전에 평행하게 연장되는 판 형상으로 형성되고, 관리부의 두께는 연결부의 두께 이하로 형성된다.A plurality of connection parts are provided, the extension length of the connection part is greater than the rotation radius of the main propeller, and the sub propeller is disposed at the end of the connection part or disposed on the support part connected to the connection part, and a motor directly connected to the sub propeller is installed at the end of the connection part The main propeller rotating shaft and the sub propeller rotating shaft are always kept parallel to each other, and the management unit is installed on the lower surface of the connection part between the main propeller and the sub propeller. , The management part is formed in a plate shape extending along the longitudinal direction of the connection part and extending parallel to the rotation of the main propeller from the lower surface of the connection part toward the lower side of the connection part, and the thickness of the management part is formed to be less than or equal to the thickness of the connection part.

메인프로펠러 회전축과 서브프로펠러 회전축은 서로 평행하고, 메인프로펠러의 회전반경을 반지름으로 하는 가상의 제1 원, 서브프로펠러의 회전반경을 반지름으로 하는 가상의 제2 원이 정의될 때, 각 서브프로펠러는 메인프로펠러 회전축을 중심으로 하는 가상의 제3 원 상에 등각도로 배치되고, 제3 원의 반지름은 제1 원의 반지름과 제2 원의 반지름의 합보다 크다. 회전축, 중심부, 내연기관, 저장부는 동축 상에 순서대로 배치되고, 내연기관의 직경 및 저장부의 직경은 중심부의 직경보다 작게 형성된다.When the main propeller rotation axis and the sub propeller rotation axis are parallel to each other, and an imaginary first circle having the rotation radius of the main propeller as a radius and a second virtual circle having the radius of rotation of the subpropeller as the radius are defined, each subpropeller is It is disposed at an equal angle on a third imaginary circle centered on the main propeller rotation axis, and the radius of the third circle is greater than the sum of the radius of the first circle and the radius of the second circle. The rotating shaft, the central part, the internal combustion engine, and the storage part are sequentially arranged on the same axis, and the diameter of the internal combustion engine and the diameter of the storage part are formed smaller than the diameter of the central part.

본 발명은 특히, 가운데의 중심부(111)와; 중심부(111)로부터 방사상으로 확장되는 복수의 연결부(113)와; 중심부(111)에 설치되어 양력을 발생하는 메인프로펠러(130)와; 연결부(113)의 각 단부에 설치되어 주로 방향전환을 수행하는 서브프로펠러(150)를; 포함하고,The present invention, in particular, the central portion 111 in the middle; a plurality of connecting portions 113 radially extending from the central portion 111; a main propeller 130 installed in the central portion 111 to generate lift; a sub-propeller 150 installed at each end of the connection unit 113 to perform a direction change; including,

틸팅안내링(210) 및 틸팅연결부링(220)을 포함하는 틸팅안내장치(200)을 더 포함하고, 틸팅안내링(210)은 중심부(111)의 외주면 보다 큰 내주면을 갖는 링 형상을 취하고, 틸팅연결부링(220)은 틸팅안내링(210)의 외주면보다 큰 내주면을 갖는 링 형상을 취해서 연결부(113)의 방사상의 중심에 배치되고 여기로부터 연결부(113)가 방사상으로 연장되며, 틸팅연결부링(220)의 내주면 측에 틸팅안내링(210)이 개재되고 틸팅안내링(210)의 내주면 측에 중심부(111)가 개재되고,It further includes a tilting guide device 200 including a tilting guide ring 210 and a tilting connection part ring 220, and the tilting guide ring 210 takes a ring shape having an inner circumferential surface larger than the outer circumferential surface of the central portion 111, The tilting connection part ring 220 takes a ring shape having an inner circumferential surface larger than the outer circumferential surface of the tilting guide ring 210 and is disposed at the radial center of the connection part 113 and the connection part 113 radially extends from here, the tilting connection part ring A tilting guide ring 210 is interposed on the inner circumferential side of 220 and a central portion 111 is interposed on the inner circumferential side of the tilting guide ring 210,

링 형상의 중심에서 평면상 직교하는 가상의 두 직선(xy)상에 각각 놓이는 틸팅1축(211) 및 틸팅2축(212)를 더 포함하고, 틸팅1축(211)은 틸팅안내링(210)의 내주면과 중심부(111)의 외주면 사이에 배치되어 피벗축을 구성하고, 틸팅2축(212)은 틸팅안내링(210)의 외주면과 틸팅연결부링(220)의 내주면 사이에 배치되어 피벗축을 구성하여서, 틸팅1축(211)의 피벗축에 의하여 일축의 틸팅(tx)이 수행되고, 틸팅2축(212)의 피벗축에 의하여 일축에 직각으로 수행되는 타축의 틸팅(ty)이 이루어져서, 직교하는 두 축의 틸팅각의 조합에 의하여 전 방향으로 틸팅이 가능하도록 제공된다.It further includes a tilting axis 211 and a tilting axis 2 212 respectively lying on two imaginary straight lines xy orthogonal to each other on a plane at the center of the ring shape, and the tilting axis 211 is a tilting guide ring 210 ) is disposed between the inner circumferential surface of the central portion and the outer circumferential surface of the central portion 111 to constitute a pivot axis, and the tilting axis 212 is disposed between the outer circumferential surface of the tilting guide ring 210 and the inner circumferential surface of the tilting connection ring 220 to constitute a pivot axis. Thus, one axis of tilting (tx) is performed by the pivot axis of the first tilting axis 211, and the other axis of tilting (ty) performed at right angles to one axis by the pivot axis of the second tilting axis 212 is made, so that it is orthogonal It is provided to enable tilting in all directions by a combination of the tilting angles of the two axes.

본 발명은 드론에 따르면, 방향전환이 필요없는 상황에서 메인프로펠러만 회전하여 양력을 발생하도록 전담하여서, 서브프로펠러의 전력의 소비를 줄이고, 서브프로펠러를 따로 작옹하여서 드론의 자세를 다양하게 취할 수 있으며, 보다 오랜 시간, 먼 거리의 비행 연장이 가능한 효율을 갖는다.According to the present invention, according to the drone, in a situation where a change of direction is not required, only the main propeller rotates to generate lift, thereby reducing the power consumption of the sub-propeller, and by operating the sub-propeller separately, the drone's posture can be taken in various ways. , it has the efficiency to extend the long-distance flight for a longer time.

종래기술의 드론에 관한 것으로서,
도 1은 전체 모습을 보인 사시도이다.
도 2는 위에서 내려다 보인 평면도이다.
본 발명 드론에 관한 것으로서,
도 3은 주요 부분의 구성의 전체 모습을 보인 사시도이다.
도 4는 위 도면에서 어느 부분을 분해하여 보인 분해도이다.
도 5는 분해하여 보인 분해 사시도이다.
도 6은 동작 상태를 보인 예시도이다.
도 7은 종래 드론의 동작 상태를 보인 예시도이다.As relates to a drone of the prior art,
1 is a perspective view showing an overall appearance;
2 is a plan view viewed from above;
The present invention relates to a drone,
3 is a perspective view showing the overall configuration of the main part.
4 is an exploded view showing a part in the above drawing by disassembling it.
5 is an exploded perspective view of the exploded view;
6 is an exemplary view showing an operating state.
7 is an exemplary view showing an operation state of a conventional drone.

드론은, 메인프로펠러(130)와 서브프로펠러(150) 분리하면 비행시간을 증가할 수 있는데, 메인프로펠러(130)는 프레임(110)의 중심에 1개가 설치된다. 평소 메인프로펠러(130)의 회전에 의해 공중에 부양하는(뜨는) 양력을 생성하고 고도를 제어한다. 이때, 메인프로펠러(130)만으로는 프레임(110)의 자세 또는 이동방향 변경이 용이하지 않으므로, 서브프로펠러(150)는 프레임(110)의 가장자리 단부에 복수로 설치되고 메인프로펠러(130)에 의해 부양된 프레임(110)의 자세 또는 이동방향을 조절한다. 여기서, 서브프로펠러(150)는 메인프로펠러(130) 회전축을 기준으로 서로 대칭되는 위치에 배치된다. 방향전환의 제어를 용이하게 수행하기 위해 서브프로펠러(150)는 쿼드콥터 형태를 취할 수 있으며, 평소에는 구동하지 않고 방향전환 때만 구동할 수 있다. 방향전환의 경우에도 일부 서브프로펠러(150)만 동작되므로, 서브프로펠러(150)에서 소모하는 배터리(190)의 전력은 쿼드콥터와 비교하여 매우 적다. 관련하여서 도 1 및 도 2의 예시를 참조한다.The drone can increase flight time by separating the main propeller 130 and the subpropeller 150 , and one main propeller 130 is installed in the center of the frame 110 . Usually, the rotation of the main propeller 130 generates lift (floating) in the air and controls the altitude. At this time, since it is not easy to change the posture or movement direction of the frame 110 only with the main propeller 130 , the sub propeller 150 is installed in plurality at the edge end of the frame 110 and lifted by the main propeller 130 . The posture or movement direction of the frame 110 is adjusted. Here, the sub-propellers 150 are disposed at positions symmetrical to each other with respect to the rotation axis of the main propeller 130 . In order to easily perform the control of the direction change, the subpropeller 150 may take the form of a quadcopter, and may be driven only when the direction is changed, not normally driven. Since only some sub-propellers 150 are operated even in the case of direction change, the power of the battery 190 consumed by the sub-propellers 150 is very small compared to that of the quadcopter. Reference is made to the examples of FIGS. 1 and 2 in this regard.

서브프로펠러(150)처럼 모터(160)를 메인프로펠러(130) 회전수단으로 적용하더라도, 주로 메인프로펠러(130)를 회전시키는 1개의 주 모터(160)에서만 전력을 소모하므로, 쿼드콥터와 비교하여 전력소모가 적다. 따라서, 메인프로펠러(130) 및 서브프로펠러(150)에 따르면 장시간의 비행이 가능하다. 메인프로펠러(130)를 회전시키는 회전수단으로 화석연료를 사용하는 내연기관(140)이 적용되면 프레임(110) 또는 드론의 비행시간은 비약적으로 개선된다. 4개의 서브프로펠러(150)에 각각 내연기관(140)을 설치하는 것은 무리이므로, 서브프로펠러(150)에는 모터(160)를 설치하고 1개의 메인프로펠러(130)에만 내연기관(140)을 설치하여서 생산성 및 소형화 측면을 고려한다. 또한, 서브프로펠러(150)를 회전시키는 모터(160)는 방향전환시에만 구동되면 충분하므로, 배터리(190)의 소모 전력이 최소화된다. 보통의 쿼드콥터와 다르게 프레임(110)의 중심에 메인프로펠러(130)가 추가로 설치된다.Even if the motor 160 is applied as the main propeller 130 rotating means like the sub-propeller 150, power is consumed only in one main motor 160 mainly rotating the main propeller 130, so that the power is compared to the quadcopter. consumption is low. Therefore, according to the main propeller 130 and the sub propeller 150, a long flight is possible. When the internal combustion engine 140 using fossil fuel is applied as a rotating means for rotating the main propeller 130, the flight time of the frame 110 or the drone is dramatically improved. Since it is unreasonable to install the internal combustion engine 140 in each of the four subpropellers 150, the motor 160 is installed in the subpropeller 150 and the internal combustion engine 140 is installed only in one main propeller 130. Consider productivity and miniaturization aspects. In addition, since the motor 160 rotating the subpropeller 150 is driven only when the direction is changed, power consumption of the battery 190 is minimized. Unlike a normal quadcopter, the main propeller 130 is additionally installed in the center of the frame 110 .

서브프로펠러(150) 회전축과 메인프로펠러(130) 회전축은 모두 z축 방향에 평행한다. 1개의 메인프로펠러(130)를 이용해서 프레임(110)을 부양시키기 위해 메인프로펠러(130)의 전체 길이는 서브프로펠러(150)의 전체 길이보다 길 수 있다. 길이의 차로 인해 메인프로펠러(130)의 회전반경 r1은 서브프로펠러(150)의 회전반경 r2보다 클 수 있다. 회전되는 메인프로펠러(130)에 의해 하측으로 밀린 공기의 양은 서브프로펠러(150)와 비교하여 클 수 있다. 메인프로펠러(130)가 서브프로펠러(150)보다 높게 설치되는 경우, 메인프로펠러(130)에 의해 하측으로 밀려난 공기가 서브프로펠러(150)에 영향을 주면 서브프로펠러(150)의 정상적인 동작이 제한된다. 메인프로펠러(130)가 서브프로펠러(150)와 동일한 높이에 설치되는 경우, 양자 간의 간섭이 문제된다. 서브프로펠러(150)의 정상적인 동작을 보장하고 간섭을 배제하기 위해 평면상으로 서브프로펠러(150)는 메인프로펠러(130)로부터 이격배치(이격되게 배치)된다. 메인프로펠러(130)의 회전반경 r1을 반지름으로 하는 가상의 제1 원 k1, 서브프로펠러(150)의 회전반경 r2를 반지름으로 하는 가상의 제2 원 k2를 정의한다. 이때, 각 서브프로펠러(150)는 메인프로펠러(130) 회전축을 중심으로 하는 가상의 제3 원 k3의 원호 상에 등각도로 배치된다. 구체적으로, 평면상으로 메인프로펠러(130) 회전축의 위치를 p0, 서브프로펠러(150) 회전축(151) 4개의 각 위치를 p1, p2, p3, p4로 할 때, p0는 제1 원 k1과 제3 원 k3의 중심이 되고, p1, p2, p3, p4는 제3 원 k3의 원호 상에 등각도록 배치된다. 제3 원 k3의 반지름 r3는 제1 원 k1의 반지름 r1과 제2 원 k2의 반지름 r2의 합보다 클 수 있다.Both the sub-propeller 150 and the main propeller 130 are parallel to the z-axis direction. In order to float the frame 110 using one main propeller 130 , the total length of the main propeller 130 may be longer than the total length of the subpropeller 150 . Due to the difference in length, the rotation radius r1 of the main propeller 130 may be greater than the rotation radius r2 of the subpropeller 150 . The amount of air pushed downward by the rotating main propeller 130 may be greater than that of the subpropeller 150 . When the main propeller 130 is installed higher than the sub propeller 150, if the air pushed downward by the main propeller 130 affects the sub propeller 150, the normal operation of the sub propeller 150 is limited. . When the main propeller 130 is installed at the same height as the sub propeller 150, interference between the two is a problem. In order to ensure the normal operation of the sub-propeller 150 and to exclude interference, the sub-propeller 150 is spaced apart from the main propeller 130 (arranged spaced apart) on a plane. A first virtual circle k1 having a rotation radius r1 of the main propeller 130 as a radius and a second virtual circle k2 having a rotation radius r2 of the subpropeller 150 as a radius are defined. At this time, each sub-propeller 150 is disposed at an equal angle on a circular arc of a virtual third circle k3 centered on the main propeller 130 rotation axis. Specifically, when the position of the rotation shaft of the main propeller 130 on a plane is p0, and the positions of the four rotation shafts 151 of the sub-propeller 150 are p1, p2, p3, p4, p0 is the first circle k1 and the second It becomes the center of the 3rd circle k3, and p1, p2, p3, p4 are arranged so as to be conformal on the arc of the 3rd circle k3. The radius r3 of the third circle k3 may be greater than the sum of the radius r1 of the first circle k1 and the radius r2 of the second circle k2.

메인프로펠러(130)가 설치되는 중심부(111) 및, 중심부(111)로부터 방사 방향으로 연장되는 복수의 연결부(113)가, 프레임(110)에 구비된다. 중심부(111)는 프레임(110)의 무게중심 또는 전체 드론의 무게중심에 형성된다. 프레임(110) 또는 드론의 무게중심에는 메인프로펠러(130) 회전축이 배치된다. 연결부(113)를 통하여 메인프로펠러(130)로부터 서브프로펠러(150)가 이격배치(이격되어 배치) 된다. 메인프로펠러(130)와 서브프로펠러(150)를 충분하게 이격시키기 위해 연결부(113)의 연장 길이는 메인프로펠러(130)의 회전반경 r1보다 클 수 있다.A central portion 111 in which the main propeller 130 is installed, and a plurality of connecting portions 113 extending in a radial direction from the central portion 111 are provided in the frame 110 . The center 111 is formed at the center of gravity of the frame 110 or the center of gravity of the entire drone. The main propeller 130 rotation shaft is disposed at the center of gravity of the frame 110 or the drone. The sub propeller 150 is spaced apart from the main propeller 130 through the connection part 113 (disposed spaced apart). In order to sufficiently space the main propeller 130 and the subpropeller 150 apart, the extension length of the connection part 113 may be greater than the rotation radius r1 of the main propeller 130 .

중심부(111)로부터 길게 연장되는 연결부(113)의 흔들림 등을 방지하기 위해 프레임(110)에는 지지부(115)가 추가로 마련된다. 지지부(115)는 중심부(111)로부터 이격된 위치에서 각 연결부(113)를 연결한다. 서브프로펠러(150)는 연결부(113)의 단부에 연결되거나, 연결부(113)에 연결된 지지부(115)에 배치된다. 이때, 양력 감소를 줄이도록, 지지부(115)는 메인프로펠러(130) 또는 서브프로펠러(150)에 의해 하측으로 밀려난 바람에 영향을 받지 않도록 구성한다.In order to prevent shaking of the connecting portion 113 elongated from the central portion 111 , a support portion 115 is additionally provided in the frame 110 . The support part 115 connects each connection part 113 at a position spaced apart from the center part 111 . The subpropeller 150 is connected to the end of the connection part 113 or is disposed on the support part 115 connected to the connection part 113 . At this time, in order to reduce the reduction in lift, the support part 115 is configured not to be affected by the wind pushed downward by the main propeller 130 or the sub propeller 150 .

프로펠러의 회전으로 이동하는 바람에 영향을 받지 않도록, 지지부(115)는 제1 원 k1의 외측에 제1 원 k1으로부터 이격배치 된다. 또한, 지지부(115)는 제2 원 k2의 외측에 제2 원 k2로부터 이격배치 된다. 결과적으로, 제1 원 k1과 제2 원 k2의 사이에 배치된 지지부(115)는 각 프로펠러로부터 밀려난 바람에 영향을 덜 받게 된다.In order not to be affected by the wind moving by the rotation of the propeller, the support part 115 is spaced apart from the first circle k1 on the outside of the first circle k1. In addition, the support part 115 is spaced apart from the second circle k2 on the outside of the second circle k2. As a result, the support 115 disposed between the first circle k1 and the second circle k2 is less affected by the wind pushed from each propeller.

메인프로펠러(130)로부터 밀려난 바람은 중심부(111)에도 미치는 영향을 줄이기 위한 구성이 필요하다. 메인프로펠러(130)에서 생성된 양력이 메인프로펠러(130)로부터 밀려난 바람이 중심부(111)를 밀어내는 힘보다 크도록, 중심부(111)의 직경 L은 메인프로펠러(130)의 전체 길이보다 작을 수 있다. 메인프로펠러(130)의 전체 길이와 비교해서 중심부(111)의 직경 L이 작을수록, 메인프로펠러(130)에 밀린 바람이 중심부(111)에 맞부딪치지 않고 빠져나갈 수 있는 소통공간(90)이 커질 수 있다. 소통공간(90)이 클수록 프레임(110)의 비행에 유리하다.The wind pushed from the main propeller 130 needs a configuration to reduce the influence on the central part 111 . The diameter L of the central part 111 is smaller than the total length of the main propeller 130 so that the lift generated by the main propeller 130 is greater than the force that the wind pushed from the main propeller 130 pushes the central part 111. can The smaller the diameter L of the central portion 111 compared to the overall length of the main propeller 130, the greater the communication space 90 through which the wind pushed by the main propeller 130 can escape without colliding with the central portion 111. can The larger the communication space 90 , the more favorable the flight of the frame 110 .

소통공간(90)의 면적을 최대로 늘이기 위해 중심부(111)에 설치되는 회전수단의 직경 역시 중심부(111)의 직경 L 이내로 제한된다. 제한된 직경을 가지면서, 해당 직경보다 훨씬 긴 메인프로펠러(130)를 고속으로 회전시키기 위해 메인프로펠러(130)의 회전수단은 모터(160)와 비교하여 강한 힘을 생성할 수 있는 내연기관(140)인 것이 좋다. 즉, 본 발명에서 프레임(110)의 중심부(111)에는 메인프로펠러(130)를 회전시키는 내연기관(140)이 설치된다.In order to maximize the area of the communication space 90 , the diameter of the rotation means installed in the central portion 111 is also limited within the diameter L of the central portion 111 . While having a limited diameter, the rotating means of the main propeller 130 in order to rotate the main propeller 130 much longer than the corresponding diameter at high speed is an internal combustion engine 140 that can generate a stronger force compared to the motor 160 it is good to be That is, in the present invention, the internal combustion engine 140 for rotating the main propeller 130 is installed in the central portion 111 of the frame 110 .

반면, 서브프로펠러(150)는 비행을 위해 항상 회전되어야 하는 메인프로펠러(130)와 달리 방향전환을 위해 필요한 경우에만 회전된다. 따라서, 서브프로펠러(150)의 회전수단은 모터(160)인 것이 좋다. 구체적으로, 연결부(113)의 단부에 서브프로펠러(150)에 직결된 모터(160)가 설치된다.On the other hand, the sub-propeller 150 is rotated only when necessary for direction change, unlike the main propeller 130, which must always be rotated for flight. Therefore, it is preferable that the rotating means of the sub-propeller 150 is the motor 160 . Specifically, the motor 160 directly connected to the sub-propeller 150 is installed at the end of the connection part 113 .

메인프로펠러(130)의 동력원으로 가솔린 등의 화석 연료를 이용하는 내연기관(140)이 이용되므로 이를 저장하는 저장부(120)를 포함한다. 저장부(120)에 저장된 연료가 액체 상태인 경우에는 방향전환 등에 의해 유동되면서 프레임(110)의 무게중심을 변화시킬 수 있다. 저장부(120)에 저장된 연료로 인해 무게중심이 변화되지 않도록 내연기관(140)과 저장부(120)는 중심부(111)에 설치되고, 메인프로펠러(130) 회전축과 동축 상에 배치된다. 도 1을 참조하면, 중심부(111)의 하면에 내연기관(140)이 장착되고, 내연기관(140)의 하면에 저장부(120)가 장착된다. 연료가 소통되는 연결관(10)이 저장부(120)와 내연기관(140)에 연결된다. 저장부(120)에 저장된 연료는 연결관(10)을 통해 내연기관(140)으로 입력된다.Since the internal combustion engine 140 using fossil fuels such as gasoline is used as a power source of the main propeller 130, it includes a storage unit 120 for storing it. When the fuel stored in the storage unit 120 is in a liquid state, the center of gravity of the frame 110 may be changed while flowing by a direction change or the like. The internal combustion engine 140 and the storage unit 120 are installed in the central portion 111 so as not to change the center of gravity due to the fuel stored in the storage unit 120 , and are disposed on the same axis as the rotation shaft of the main propeller 130 . Referring to FIG. 1 , the internal combustion engine 140 is mounted on the lower surface of the central part 111 , and the storage unit 120 is mounted on the lower surface of the internal combustion engine 140 . A connection pipe 10 through which fuel is communicated is connected to the storage unit 120 and the internal combustion engine 140 . The fuel stored in the storage unit 120 is input to the internal combustion engine 140 through the connection pipe 10 .

더하여, 관리부(180, 190)를 포함한다. 관리부에는 메인프로펠러(130) 또는 서브프로펠러(150)의 회전을 제어하는 제어기(180)와, 서브프로펠러(150)에 전력을 공급하는 배터리(190) 중 적어도 하나가 마련된다. 제어기(180)에는 외부에 마련된 리모컨과 무선통신하는 통신모듈, 통신모듈로부터 수신된 리모컨의 제어신호를 처리하는 처리모듈이 마련된다. 처리모듈은 제어신호에 따라 메인프로펠러(130)의 회전수단을 구동하거나, 선택된 서브프로펠러(150)의 회전수단을 구동할 수 있다.In addition, it includes the management units (180, 190). The management unit is provided with at least one of the controller 180 for controlling the rotation of the main propeller 130 or the sub propeller 150, and the battery 190 for supplying power to the sub propeller 150. The controller 180 is provided with a communication module for wireless communication with a remote control provided outside, and a processing module for processing a control signal of the remote control received from the communication module. The processing module may drive the rotation means of the main propeller 130 or drive the rotation means of the selected sub-propeller 150 according to the control signal.

관리부가 중심부(111)에 설치되면, 중심부(111)의 직경 L이 커지므로, 메인프로펠러(130)에 의해 밀려난 공기가 빠져나갈 수 있는 소통공간(90)이 줄어들 수밖에 없다. 중심부(111)의 직경 L을 최소화하기 위해 관리부는 연결부(113)의 하면에 설치된다. 연결부(113)의 하면에 설치된 관리부에 의해 소통공간(90)이 줄어드는 것을 방지하기 위해, 관리부의 두께는 연결부(113)의 두께 이하로 형성된다. 대신, 관리부는 메인프로펠러(130) 회전축에 평행하게 연장되거나 연결부(113)의 길이 방향을 따라 연장된다. 즉, 관리부는 판 형상으로 형성될 수 있으며 상하로 세워진 상태로 연결부(113)의 하면에 장착된다. 연결부(113)의 하면에 장착된 관리부는 메인프로펠러(130)의 회전에 의해 하측으로 밀린 공기에 맞부딪치지 않게 된다.When the management unit is installed in the central part 111 , the diameter L of the central part 111 increases, so the communication space 90 through which the air pushed by the main propeller 130 can escape is inevitably reduced. In order to minimize the diameter L of the central part 111 , the management unit is installed on the lower surface of the connection part 113 . In order to prevent the communication space 90 from being reduced by the management part installed on the lower surface of the connection part 113 , the thickness of the management part is formed to be less than the thickness of the connection part 113 . Instead, the management unit extends parallel to the axis of rotation of the main propeller 130 or extends along the longitudinal direction of the connection unit 113 . That is, the management unit may be formed in a plate shape and is mounted on the lower surface of the connection unit 113 in a vertically erected state. The management unit mounted on the lower surface of the connection part 113 does not collide with the air pushed downward by the rotation of the main propeller 130 .

메인프로펠러(130)의 회전반력에 의해 프레임(110)이 회전된다. 프레임(110)의 회전을 방지하기 위해 메인프로펠러(130)에는 동축상에 설치되는 제1 프로펠러(131)와 제2 프로펠러(132)가 마련된다. 중심부(111)의 상측에는 제1 프로펠러(131)에 연결된 제1 회전축(171)과 제2 프로펠러(132)에 연결된 제2 회전축(172)이 설치된다. 중심부(111)의 하측에는 메인프로펠러(130)를 회전시키는 내연기관(140)이 설치된다. 제1 회전축(171)과 제2 회전축(172)은 동축 상에 마련된다. 중심부(111)에는 내연기관(140) 회전축이 일방향으로 회전하면, 제1 회전축(171)을 정방향으로 회전시키고, 제2 회전축(172)을 역방향으로 회전시키는 동축반전모듈이 마련된다. 여기서, 제1 회전축(171)은 관 형상으로 형성될 수 있으며, 내연기관(140) 회전축이 일방향으로 회전하면 반시계 방향으로 회전된다. 제2 회전축(172)은 제1 회전축(171)에 회전 가능하게 삽입되고, 내연기관(140)의 회전축이 일방향으로 회전하면 시계 방향으로 회전된다. 제1 프로펠러(131)의 회전반력과 제2 프로펠러(132)의 회전반력은 서로 상쇄되므로, 메인프로펠러(130)에 의해 프레임(110)이 회전되는 현상이 방지된다.The frame 110 is rotated by the rotation reaction force of the main propeller 130 . In order to prevent the frame 110 from rotating, the main propeller 130 is provided with a first propeller 131 and a second propeller 132 installed coaxially. A first rotational shaft 171 connected to the first propeller 131 and a second rotational shaft 172 connected to the second propeller 132 are installed above the central portion 111 . An internal combustion engine 140 for rotating the main propeller 130 is installed below the central portion 111 . The first rotation shaft 171 and the second rotation shaft 172 are provided on the same axis. A coaxial inversion module is provided in the central portion 111 that rotates the first rotation shaft 171 in the forward direction and the second rotation shaft 172 in the reverse direction when the rotation shaft of the internal combustion engine 140 rotates in one direction. Here, the first rotation shaft 171 may be formed in a tubular shape, and when the rotation shaft of the internal combustion engine 140 rotates in one direction, it is rotated counterclockwise. The second rotation shaft 172 is rotatably inserted into the first rotation shaft 171 , and is rotated clockwise when the rotation shaft of the internal combustion engine 140 rotates in one direction. Since the rotation reaction force of the first propeller 131 and the rotation reaction force of the second propeller 132 cancel each other, the rotation of the frame 110 by the main propeller 130 is prevented.

다음은 도 3 내지 도 6의 예시에 따라 본 발명의 드론에 대해 상세히 살펴본다. 지지부(115), 메인프로펠러(130), 서브프로펠러(150), 제어기(180), 배터리(190) 등은 도시가 생략되었으며 이에 관해서 배경기술을 참조할 수 있다.The following will look at the drone of the present invention in detail according to the examples of FIGS. 3 to 6 . The support 115 , the main propeller 130 , the sub-propeller 150 , the controller 180 , the battery 190 and the like are not shown, and background art may be referred to in this regard.

위치상 가운데에 배치된 중심부(111)와; 중심부(111)로부터 방사상으로 확장(직간접적인 연장 포함)되는 복수(가령, 4개)의 연결부(113)와; 중심부(111)에 설치되며 내연기관(140) 등으로 회전되어 주로 양력을 발생하는 메인프로펠러(130)와; 연결부(113)의 각 단부에 설치되며 모터(160) 등으로 회전되어 주로 방향전환을 수행하는 서브프로펠러(150)와; 연결부(113)에 설치되며 메인프로펠러(130) 및 서브프로펠러(150)의 회전을 제어하는 제어기(180)와 모터(160) 등에 전력공급 등 에너지원(전기, 연료 등)을 공급 하는 배터리(190) 등의 에너지공급수단이 마련된 관리부를; 포함하는 종래 드론을 토대로 한다. a central portion 111 disposed in the center in terms of location; a plurality of (eg, four) connecting portions 113 extending radially from the central portion 111 (including direct and indirect extension); a main propeller 130 installed in the central part 111 and rotated by an internal combustion engine 140, etc. to mainly generate lift; a subpropeller 150 installed at each end of the connection part 113 and rotated by a motor 160 and the like to mainly perform direction change; A battery 190 that is installed in the connection part 113 and supplies energy sources (electricity, fuel, etc.) such as power supply to the controller 180 and the motor 160 for controlling the rotation of the main propeller 130 and the sub propeller 150 ) management unit provided with energy supply means such as; It is based on a conventional drone, including

특히, 틸팅안내링(210) 및 틸팅연결부링(220)을 포함하는 틸팅안내장치(200)의 구성이 본 발명의 드론 구성에 부가된다.In particular, the configuration of the tilting guide device 200 including the tilting guide ring 210 and the tilting connecting portion ring 220 is added to the configuration of the drone of the present invention.

틸팅안내링(210)은 도면 예시처럼 중심부(111)의 원통형 외주면 보다 큰 원형의 내주면을 갖는 링 형상(고리형태)을 취한다. 중심부(111)의 외주면은 원형이 아닌 다각(삼각 포함) 형태의 링 형상을 취할 수 있으며 이때 틸팅안내링(210) 특히, 그 내주면은 다각 형태에 대응된 다각 형태를 취할 수 있다.The tilting guide ring 210 takes a ring shape (ring shape) having a larger circular inner circumferential surface than the cylindrical outer circumferential surface of the central portion 111 as illustrated in the drawings. The outer circumferential surface of the central portion 111 may take a non-circular polygonal (including triangular) ring shape, and in this case, the tilting guide ring 210, particularly, its inner circumferential surface may take a polygonal shape corresponding to the polygonal shape.

틸팅연결부링(220)은 도면 예시처럼 틸팅안내링(210)의 원형 외주면보다 큰 원형 내주면을 갖는 링 형상을 취해서 연결부(113)의 방사상의 중심에 배치되고, 틸팅연결부링(220)의 외주면으로부터 연결부(113)가 방사상으로 연장되는 것이다. 즉, 연결부(113)의 중심 쪽 단부는 틸팅연결부링(220)에 고정된다. 만일, 틸팅안내링(210)의 외주면이 다각 형태의 링 형상을 취하는 경우 틸팅연결부링(220) 특히, 그 내주면은 다각 형태에 대응된 다각 형태를 취할 수 있다.The tilting connection part ring 220 is disposed in the radial center of the connection part 113 by taking a ring shape having a larger circular inner circumferential surface than the circular outer circumferential surface of the tilting guide ring 210 as shown in the figure, and from the outer circumferential surface of the tilting coupling part ring 220 The connection part 113 is to extend radially. That is, the central end of the connection part 113 is fixed to the tilting connection part ring 220 . If the outer circumferential surface of the tilting guide ring 210 takes a polygonal ring shape, the tilting connection part ring 220, particularly, its inner circumferential surface may take a polygonal shape corresponding to the polygonal shape.

틸팅연결부링(220)의 내주면 측에 틸팅안내링(210)이 이격되게 개재되고(즉, 움직일 수 있는 공간을 주어 삽입되고), 틸팅안내링(210)의 내주면 측에 중심부(111)가 이격되게 개재되어 모두 링 형상의 동축(동심원, 무게중심) 상에 배치된다.The tilting guide ring 210 is spaced apart from the inner circumferential side of the tilting connection part ring 220 (that is, it is inserted to give a movable space), and the center 111 is spaced apart from the inner circumferential side of the tilting guide ring 210 It is interposed so as to be all arranged on the same axis (concentric circle, center of gravity) of the ring shape.

링 형상의 동축 중심에서 평면상 직교하는 가상의 두 직선(xy)상에 각각 놓이는 틸팅1축(211) 및 틸팅2축(212)을 더 포함한다. 틸팅1축(211)은 틸팅안내링(210)의 내주면과 중심부(111)의 외주면 사이에 배치되어 피벗축을 구성하여 이를 기준으로 피벗운동(피벗축을 중심으로 회전운동) 할 수 있도록 조립된다. 또한 틸팅2축(212)은 틸팅안내링(210)의 외주면과 틸팅연결부링(220)의 내주면 사이에 배치되어 피벗축을 구성하여 이를 기준으로 피벗운동 할 수 있도록 조립된다. 그리고 틸팅1축(211)의 피벗축의 피벗운동에 의하여 일축의 틸팅(tx)(tilting, 기울임)이 수행되고, 틸팅2축(212)의 피벗축의 피벗운동에 의하여 일축에 직각으로 수행되는 타축의 틸팅(ty)이 이루어져서, 직교하는 두 피벗축의 틸팅 합(틸팅이 된 각도의 합성)에 의하여 모든 방향으로 틸팅이 이루어진다.It further includes a first tilting axis 211 and a second tilting axis 212 respectively lying on two imaginary straight lines xy orthogonal to each other on a plane at the center of the ring-shaped coaxial axis. The first tilting axis 211 is disposed between the inner circumferential surface of the tilting guide ring 210 and the outer circumferential surface of the central portion 111 to constitute a pivot axis, and is assembled to pivot (rotate around the pivot axis) based on this. In addition, the two tilting shafts 212 are disposed between the outer circumferential surface of the tilting guide ring 210 and the inner circumferential surface of the tilting connection part ring 220 to constitute a pivot axis and are assembled to pivot based on this. And the uniaxial tilting (tx) (tilting, tilting) is performed by the pivot movement of the pivot axis of the first tilting axis 211, and the second axis performed at right angles to the one axis by the pivot movement of the pivot axis of the second tilting axis 212. The tilting (ty) is made, and tilting is performed in all directions by the sum of tilting (synthesis of tilted angles) of two orthogonal pivot axes.

위와 같은 구성을 토대로, 방향전환시에도 중심부(111)에 회전축을 두는 메인프로펠러(130)는 그 회전축이 계속 지면에 수직된 상태(z축 방향)로 회전할 수 있어서 양력이 조금도 감소하지 않고 그대로 보존될 수 있다. 여기서, 복수(쿼드콥터의 경우는 4개)의 서브프로펠러(150) 중 회전이 되는 (또는 가장 강력하게 회전이 되는) 쪽은 서브프로펠러(150)의 회전에 의한 그쪽의 양력만 발생하여 이에 연결된 연결부(113)가 상대측의 것보다 높게 부양되게 되고 이에 따라 틸팅1축(211) 및 틸팅2축(212)의 피벗축에 의한 피벗운동으로 틸팅이 발생하며 결국은, 중심부(111)는 그대로 두고 서브프로펠러(150)만 틸팅이 된 상태(w축 방향)가 되어서 방향전환이나 수평으로 진행할 추진력을 갖는다. 메인프로펠러(130)는 z축 방향의 수직 양력만을 담당하여 방향전환이나 추진시에도 양력을 손실없이 보존할 수 있다. 그리고 서브프로펠러(150)만이 그 회전축이 w축 방향이 되어서 방향전환이나 추진력에 사용될 수 있으므로, 다른 데에 소요되는 에너지원(전력)의 소모를 줄이고 장시간(장거리) 비행을 수행할 수 있다. 관련하여서, 도 6 A는 틸팅 동작 전의 상태가 예시되어 있고, 도 6 B에는 틸팅이 이루어진 후의 상태가 예시되어 있다.Based on the above configuration, even when the direction is changed, the main propeller 130 with a rotation shaft in the center 111 can rotate in a state (z-axis direction) with its rotation shaft continuing to be perpendicular to the ground, so that the lift does not decrease at all. can be preserved. Here, among the plurality (four in the case of a quadcopter), the rotating (or most strongly rotating) side of the sub-propeller 150 generates only its lift by the rotation of the sub-propeller 150 and is connected thereto The connection part 113 is lifted higher than that of the other side, and accordingly, tilting occurs due to the pivot movement of the first tilting axis 211 and the second tilting axis 212, and eventually, the central portion 111 is left as it is. Only the sub-propeller 150 is in a tilted state (w-axis direction) and has a driving force to change direction or to proceed horizontally. The main propeller 130 is responsible for only the vertical lift in the z-axis direction, so that the lift force can be preserved without loss even during direction change or propulsion. And since only the sub-propeller 150 has its rotation axis in the w-axis direction and can be used for direction change or propulsion, it is possible to reduce the consumption of energy sources (power) required for other things and to perform a long (long-distance) flight. In relation to this, FIG. 6A illustrates a state before the tilting operation, and FIG. 6B illustrates a state after tilting is performed.

반면에, 도 7은 종래 드론의 동작 상태를 보인 것으로서, 드론 전체가 동시에 기울임을 가지므로 중심부(111)에 회전축을 두는 메인프러펠러(130)까지 동시에 기울여져서 메인프러펠러(130)로부터 발생하는 바람의 진행방향이 지면에 수직한 z축 방향이 아닌 기울여진 w축 방향으로 향하여 양력의 감소와 손실을 초래한다.On the other hand, FIG. 7 shows the operating state of the conventional drone, and since the entire drone has an inclination at the same time, the main propeller 130 with a rotation axis in the central portion 111 is also tilted at the same time to generate from the main propeller 130. The wind direction is not perpendicular to the z-axis direction, but in the inclined w-axis direction, resulting in a decrease and loss of lift.

틸팅2축(212); 중심부(111); 프레임(110); 저장부(120); 메인프로펠러(130); 서브프로펠러(150); 연결부(113); 틸팅1축(211);tilting two axes (212); central 111; frame 110; storage unit 120; main propeller 130; sub-propeller 150; connection part 113; Tilt 1 axis (211);

Claims (1)

가운데 무게중심에 위치하는 중심부(111)와; 중심부(111)로부터 방사상으로 확장되는 복수의 연결부(113)와; 중심부(111)에 설치되어 공중부양을 수행하는 메인프로펠러(130)와; 연결부(113)의 각 단부에 설치되어 방향전환을 수행하는 서브프로펠러(150)를; 포함하는 것으로서,
틸팅안내링(210) 및 틸팅연결부링(220)을 포함하는 틸팅안내장치(200)를 더 포함하고, 틸팅안내링(210)은 중심부(111)의 외주면 보다 큰 내주면을 갖는 링 형상을 취하고, 틸팅연결부링(220)은 틸팅안내링(210)의 외주면보다 큰 내주면을 갖는 링 형상을 취해서 연결부(113)의 방사상의 중심에 배치되고, 틸팅연결부링(220)으로부터 연결부(113)가 방사상으로 연장되고, 틸팅연결부링(220)의 내주면 측에 틸팅안내링(210)이 개재되고, 틸팅안내링(210)의 내주면 측에 중심부(111)가 개재되고,
링 형상의 중심에서 평면상 직교하는 가상의 두 직선(xy)상에 각각 놓이는 틸팅1축(211) 및 틸팅2축(212)를 더 포함하고, 틸팅1축(211)은 틸팅안내링(210)의 내주면과 중심부(111)의 외주면 사이에 배치되어 피벗축을 구성하고, 틸팅2축(212)은 틸팅안내링(210)의 외주면과 틸팅연결부링(220)의 내주면 사이에 배치되어 피벗축을 구성하여서, 틸팅1축(211)의 피벗축에 의하여 일축의 틸팅(tx)이 수행되고, 틸팅2축(212)의 피벗축에 의하여 일축에 직각으로 수행되는 타축의 틸팅(ty)이 이루어져서, 직교하는 두 축의 틸팅 각의 조합으로 모든 방향으로 틸팅 가능하고,
메인프로펠러(130)의 전체 길이는 서브프로펠러(150)의 전체 길이보다 길고, 메인프로펠러(130)가 밀어내는 공기의 양이 서브프로펠러(150)가 밀어내는 공기의 양보다 크고,
서브프로펠러(150)는, 메인프로펠러(130)의 회전축을 기준으로 서로 대칭되게 위치하도록 설치되고, 모터(160)에 직결되어 구동되는,
것을 특징으로 하는 전력소모가 적은 드론.a central center 111 located at the center of gravity; a plurality of connecting portions 113 radially extending from the central portion 111; a main propeller 130 installed in the central part 111 to perform levitation; a subpropeller 150 installed at each end of the connection unit 113 to perform a direction change; As comprising,
It further includes a tilting guide device 200 including a tilting guide ring 210 and a tilting connection part ring 220, and the tilting guide ring 210 takes a ring shape having an inner circumferential surface larger than the outer circumferential surface of the central portion 111, The tilting connection part ring 220 takes a ring shape having an inner peripheral surface larger than the outer peripheral surface of the tilting guide ring 210 and is disposed in the radial center of the connection part 113, and the connection part 113 from the tilting connection part ring 220 is radially Extending, the tilting guide ring 210 is interposed on the inner circumferential side of the tilting connection part ring 220, the central portion 111 is interposed on the inner circumferential side of the tilting guide ring 210,
It further includes a tilting axis 211 and a tilting axis 2 212 respectively lying on two imaginary straight lines xy orthogonal to a plane at the center of the ring shape, and the tilting axis 211 is a tilting guide ring 210 ) is disposed between the inner circumferential surface of the center 111 and the outer circumferential surface of the central portion 111 to constitute a pivot axis, and the tilting axis 212 is disposed between the outer circumferential surface of the tilting guide ring 210 and the inner circumferential surface of the tilting connection ring 220 to constitute a pivot axis. Thus, uniaxial tilting (tx) is performed by the pivot axis of the first tilting axis 211, and the other axis tilting (ty) performed at right angles to one axis by the pivot axis of the second tilting axis 212 is made, so that it is orthogonal It is possible to tilt in all directions with the combination of the tilting angles of the two axes,
The total length of the main propeller 130 is longer than the total length of the subpropeller 150, and the amount of air pushed by the main propeller 130 is greater than the amount of air pushed by the subpropeller 150,
The sub-propeller 150 is installed to be positioned symmetrically to each other with respect to the rotation axis of the main propeller 130, and is directly connected to the motor 160 and driven,
A drone that consumes less power.
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